專利名稱：液晶裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為液晶裝置的一種形式，對(duì)液晶層使基板面方向的電場(chǎng)起作用來(lái)進(jìn)行液晶分子取向控制的方式(下面，稱為橫向電場(chǎng)方式。)的液晶裝置，已為眾所周知，并且采用下述電極的形式且被稱為IPS(In-PlaneSwitching，板內(nèi)開關(guān))方式、FFS(Fringe-Field Switching，邊緣場(chǎng)開關(guān))方式等的液晶裝置，已為眾所周知，上述電極用來(lái)形成對(duì)液晶起作用的電場(chǎng)。另外近年來(lái)，還以利用橫向電場(chǎng)方式的寬視角化為目的，提出了在半透射反射型的液晶裝置中使用橫向電場(chǎng)方式的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開2003-344837號(hào)公報(bào)根據(jù)專利文獻(xiàn)1所述的液晶裝置，有關(guān)使反射顯示區(qū)域的液晶層厚和透射顯示區(qū)域的液晶層厚相互不同的多間隙方式的液晶裝置，對(duì)于其透射顯示區(qū)域或者透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的雙方，采用了橫向電場(chǎng)方式。在半透射反射型的液晶裝置中，因?yàn)樵谕干滹@示區(qū)域和反射顯示區(qū)域中顯示光透射液晶層的次數(shù)不同，所以為了獲得恰當(dāng)?shù)娘@示，需要調(diào)整上述兩個(gè)區(qū)域液晶層的延遲(retardation)，并且如果采用上述多間隙方式，就可以進(jìn)行液晶層的延遲調(diào)整。但是，在橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置中卻存在下述問(wèn)題，即因?yàn)殡S著液晶層厚的變化，閾值電壓(驅(qū)動(dòng)電壓)產(chǎn)生變化，所以難以通過(guò)采用多間隙結(jié)構(gòu)而在反射顯示和透射顯示的雙方中獲得良好的顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)的問(wèn)題所在作出的，其目的為，提供一種采用橫向電場(chǎng)方式的半透射反射型液晶裝置，可以在反射顯示和透射顯示的雙方中獲得高畫質(zhì)且寬視角的顯示，并具備能夠以簡(jiǎn)易的工藝且較低成本來(lái)制造的構(gòu)成。
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提供一種半透射反射型的液晶裝置，其具備夾持液晶層而對(duì)向配置的第1基板和第2基板，在上述第1基板的上述液晶層側(cè)具備第1電極和第2電極，利用上述第1電極和上述第2電極間產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述液晶層，并且在1個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置用來(lái)進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域和用來(lái)進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域，至少在上述反射顯示區(qū)域中設(shè)置有用來(lái)在上述子像素區(qū)域內(nèi)使上述液晶層的厚度不同的液晶層厚調(diào)整層；其特征為，上述透射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的第1電極和第2電極之間的電極間隔形成得比上述反射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的第1電極和第2電極之間的電極間隔窄。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的液晶裝置，通過(guò)使反射顯示區(qū)域的上述電極間隔，比透射顯示區(qū)域的上述電極間隔寬，來(lái)調(diào)整反射顯示區(qū)域的閾值電壓和透射顯示區(qū)域的閾值電壓，借此可以抑制因設(shè)置多間隙結(jié)構(gòu)而引起的閾值電壓變化。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)雖然具備多間隙結(jié)構(gòu)卻使反射顯示和透射顯示的電光特性一致的液晶裝置，能夠在反射顯示和透射顯示的雙方中獲得寬視角的高畫質(zhì)顯示。另外，采用本發(fā)明，因?yàn)橥ㄟ^(guò)調(diào)整上述第1電極和第2電極之間的電極間隔能容易進(jìn)行閾值電壓的調(diào)整，所以液晶裝置能夠以簡(jiǎn)易的工藝來(lái)廉價(jià)制造。
在本發(fā)明的液晶裝置中，上述第1電極及第2電極分別具有1條或多條帶狀電極，并且可以構(gòu)成為，在上述透射顯示區(qū)域及反射顯示區(qū)域的各區(qū)域內(nèi)，上述第1電極的帶狀電極和上述第2電極的帶狀電極大致平行且交替配置。只要形成為這種結(jié)構(gòu)，就可以實(shí)現(xiàn)能在反射顯示和透射顯示的雙方中進(jìn)行良好顯示的IPS方式的液晶裝置。
本發(fā)明的液晶裝置是一種半透射反射型的液晶裝置，其具備夾持液晶層而對(duì)向配置的第1基板和第2基板，在上述第1基板的上述液晶層側(cè)具備第1電極和第2電極，利用上述第1電極和上述第2電極間產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述液晶層，并且在1個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置用來(lái)進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域和用來(lái)進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域，至少在上述反射顯示區(qū)域中設(shè)置有用來(lái)在上述子像素區(qū)域內(nèi)使上述液晶層的厚度不同的液晶層厚調(diào)整層；其特征為，上述第1電極和上述第2電極通過(guò)絕緣膜疊層形成，上述第1電極具有多條帶狀電極來(lái)形成，并且上述第2電極在上述子像素區(qū)域內(nèi)形成于包括上述第1電極的多條帶狀電極的區(qū)域，上述透射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的上述帶狀電極之間的間隔形成得比上述反射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的上述帶狀電極之間的間隔窄。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)能在反射顯示和透射顯示的雙方中進(jìn)行良好顯示的FFS方式的液晶裝置。
在本發(fā)明的液晶裝置中，還可以構(gòu)成為，上述帶狀電極之中的配置于上述透射顯示區(qū)域的帶狀電極具有比配置于上述反射顯示區(qū)域的帶狀電極大的寬度。在形成為這種結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)上述帶狀電極的線寬度調(diào)整就能容易進(jìn)行上述電極間隔的調(diào)整，所以使得用于光學(xué)條件的最佳化所進(jìn)行的調(diào)整變得更為容易。
在本發(fā)明的液晶裝置中，優(yōu)選的是，上述透射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)方向的上述電極間隔dt和上述透射顯示區(qū)域的液晶層厚Gt之積dt×Gt，與上述反射顯示區(qū)域的上述電極間隔dr和上述反射顯示區(qū)域的液晶層厚Gr之積dr×Gr大致一致。通過(guò)調(diào)整上述液晶層厚和電極間隔，使之滿足上述關(guān)系，就可以容易使反射顯示和透射顯示的電光特性相一致。
接著，本發(fā)明的電子設(shè)備其特征為，具備上面所述的本發(fā)明的液晶裝置。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以以廉價(jià)提供一種具備半透射反射型顯示部的電子設(shè)備，該半透射反射型顯示部能夠在反射顯示和透射顯示的雙方中進(jìn)行良好的顯示。


圖1是第1實(shí)施方式的液晶裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是同裝置的子像素區(qū)域的平面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是沿著圖2A-A′線的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖4是第1實(shí)施方式的液晶裝置的工作說(shuō)明圖。
圖5是第1實(shí)施方式的液晶裝置的作用說(shuō)明圖。
圖6是第2實(shí)施方式所涉及的子像素區(qū)域的平面結(jié)構(gòu)圖。
圖7是沿著圖6B-B′線的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖8是第2實(shí)施方式的液晶裝置的作用說(shuō)明圖。
圖9是第3實(shí)施方式所涉及的子像素區(qū)域的平面結(jié)構(gòu)圖。
圖10是沿著圖9D-D′線的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖11是表示電子設(shè)備一個(gè)示例的立體結(jié)構(gòu)圖。
符號(hào)說(shuō)明100、200、300液晶裝置，9像素電極，19共用電極，9c～9f帶狀電極，19c～19f帶狀電極，39像素電極，48、148液晶層厚調(diào)整層，49共用電極，39c、39d帶狀電極，R反射顯示區(qū)域，T透射顯示區(qū)域，50液晶層。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)于本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的液晶裝置，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的液晶裝置采用橫向電場(chǎng)方式之中被稱為IPS(In-PlaneSwitching)方式之方式，該橫向電場(chǎng)方式通過(guò)對(duì)液晶使基板面方向的電場(chǎng)(橫向電場(chǎng))起作用、控制取向，來(lái)進(jìn)行圖像顯示。
還有，在各實(shí)施方式中所參照的附圖上，由于將各層和各部件設(shè)為在附圖上可辨認(rèn)程度的大小，因而對(duì)各層和各部件的每個(gè)都使比例尺有所不同進(jìn)行表示。
本實(shí)施方式的液晶裝置是一種在基板上具備濾色器的彩色液晶裝置，并且由輸出R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各色光的3個(gè)子像素來(lái)構(gòu)成1個(gè)像素。因而，將構(gòu)成顯示的最小單位的顯示區(qū)域稱為“子像素區(qū)域”，將由一組(R、G、B)子像素構(gòu)成的顯示區(qū)域稱為“像素區(qū)域”。
圖1是構(gòu)成本實(shí)施方式的液晶裝置的形成為矩陣狀的多個(gè)子像素區(qū)域的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2(a)是液晶裝置100的任意1個(gè)子像素區(qū)域的平面結(jié)構(gòu)圖，圖2(b)是表示構(gòu)成液晶裝置100的各光學(xué)元件的光學(xué)軸配置關(guān)系的說(shuō)明圖。圖3是沿著圖2(a)A-A′線的部分剖面結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，在構(gòu)成液晶裝置100的圖像顯示區(qū)域的形成為矩陣狀的多個(gè)子像素區(qū)域中，分別形成像素電極9和用來(lái)對(duì)像素電極9進(jìn)行開關(guān)控制的TFT30，并且從數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路101延伸的數(shù)據(jù)線6a電連接到TFT30的源上。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路101用來(lái)將圖像信號(hào)S1、S2、…、Sn，通過(guò)數(shù)據(jù)線6a供給各像素。上述圖像信號(hào)S1～Sn既可以依該次序按線順序來(lái)供給，也可以對(duì)相鄰的多條數(shù)據(jù)線6a之間，按每組來(lái)供給。
另外，在TFT30的柵上，電連接從掃描線驅(qū)動(dòng)電路102延伸的掃描線3a，從掃描線驅(qū)動(dòng)電路102按預(yù)定的定時(shí)以脈沖方式供給掃描線3a的掃描信號(hào)G1、G2、…、Gm，依該次序按線順序施加到TFT30的柵上。像素電極9電連接到TFT30的漏上。由于作為開關(guān)元件的TFT30相應(yīng)于掃描信號(hào)G1、G2、…、Gm的輸入只在一定期間成為導(dǎo)通狀態(tài)，因而從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號(hào)S1、S2、…、Sn以預(yù)定的定時(shí)寫入像素電極9。
通過(guò)像素電極9對(duì)液晶所寫入的預(yù)定電平的圖像信號(hào)S1、S2、…、Sn在像素電極9和通過(guò)液晶而對(duì)向的共用電極之間被保持一定期間。在此，為了防止所保持的圖像信號(hào)發(fā)生泄漏，和形成于像素電極9及共用電極之間的液晶電容并聯(lián)，附加有存儲(chǔ)電容70。存儲(chǔ)電容70設(shè)置于TFT30的漏和電容線3b之間。
接著，參照?qǐng)D2及圖3，對(duì)于液晶裝置100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，液晶裝置100如圖3所示，具備在TFT陣列基板(第1基板)10和對(duì)向基板(第2基板)20之間夾持液晶層50的結(jié)構(gòu)，液晶層50利用未圖示的密封材料密封于基板10、20間，該密封材料沿著TFT陣列基板10和對(duì)向基板20對(duì)向的區(qū)域邊緣進(jìn)行設(shè)置。再者，該液晶裝置為，液晶層50的厚度在反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T中有所不同，具備所謂的多間隙結(jié)構(gòu)。在對(duì)向基板20的背面方(附圖的下面方)，設(shè)置具備導(dǎo)光板91和反射板92的背光源(照明裝置)90。
如圖2(a)所示，在液晶裝置100的子像素區(qū)域中，沿Y軸方向延伸的數(shù)據(jù)線6a、和沿X軸方向延伸的掃描線3a及電容線3b布線成平面視大致網(wǎng)格狀，并且在被這些數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a及電容線3b包圍的平面視大致矩形狀區(qū)域上，形成像素電極(第1電極)9，呈平面視大致梳齒狀并且沿Y軸方向延伸；和共用電極(第2電極)19，和該像素電極9咬合，呈平面視大致梳齒狀并且沿Y軸方向延伸。在子像素區(qū)域的圖示左上邊角部上，豎立設(shè)置柱狀襯墊40，用來(lái)使TFT陣列基板10和對(duì)向基板20按預(yù)定間隔分離，將液晶層厚(單元間隙)保持為一定。
在子像素區(qū)域中設(shè)置濾色器22，該濾色器具有和該子像素區(qū)域大致相同的平面形狀。另外，還設(shè)置反射層29，該反射層占據(jù)像素電極9及共用電極19延伸區(qū)域大致上半部分的平面區(qū)域(按Y軸方向分成二部分的區(qū)域之中的+Y方的區(qū)域)。反射層29是對(duì)鋁或銀等光反射性的金屬膜進(jìn)行圖形形成后的層。被像素電極9及共用電極19包圍的平面區(qū)域之中，和反射層29平面上重合的平面區(qū)域是該子像素區(qū)域的反射顯示區(qū)域R，剩下的區(qū)域是透射顯示區(qū)域T。作為反射層29，優(yōu)選的是使用在其表面上形成凹凸而賦予光散射性的材料，通過(guò)設(shè)為這種結(jié)構(gòu)可以使反射顯示的視覺辨認(rèn)性得到提高。
像素電極9的結(jié)構(gòu)具備大致L形的基端部9a，沿著數(shù)據(jù)線6a及電容線3b延伸；2條帶狀電極9c，從該基端部9a分支并且沿-X方向延伸；2條帶狀電極9d；以及接觸部9b，從電容線3b旁邊的基端部9a向-Y方延伸出來(lái)。像素電極9是一種對(duì)ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電材料進(jìn)行圖形形成而成的電極部件。
共用電極19的結(jié)構(gòu)具備主線部19a，形成于和掃描線3a平面上重合的位置處，并且沿X軸方向延伸；基端部19b，從主線部19a延伸，沿著子像素區(qū)域的邊緣部且按Y軸方向延伸；帶狀電極19c，從基端部19b向+X方延伸；以及2條帶狀電極19d。
帶狀電極19c配置于上述像素電極9的2條帶狀電極9c之間，并且和這些帶狀電極9c平行地延伸。另一方面，2條帶狀電極19d和上述像素電極9的2條帶狀電極9d及基端部9a的一部分(和電容線3b平行地延伸的部分)交替配置，并且和這些帶狀電極9d平行地延伸。雖然共用電極19也使用ITO等透明導(dǎo)電材料來(lái)形成，但是像素電極9及共用電極19除上述透明導(dǎo)電材料之外，還可以使用鉻等的金屬材料來(lái)形成。
在像素電極9的帶狀電極之中的、與子像素區(qū)域中央部接近所設(shè)置的2條帶狀電極9c和帶狀電極9d之間，配置反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T之間的邊界區(qū)域(反射層29的透射顯示區(qū)域方邊緣)。
在本實(shí)施方式的液晶裝置的子像素區(qū)域中，配置于反射顯示區(qū)域R的帶狀電極9c、19c之間的Y軸方向上的間隔dr(參見圖5)比配置于透射顯示區(qū)域T的帶狀電極9d、19d之間的Y軸方向上的間隔dt(參見圖5)寬，更為詳細(xì)而言，上述間隔dr是間隔dt的約2倍。而且，在液晶裝置進(jìn)行工作時(shí)，要給像素電極9的帶狀電極9c、9d和共用電極19的帶狀電極19c、19d之間施加電壓，對(duì)該子像素區(qū)域的液晶使XY面方向(基板平面方向)的電場(chǎng)(橫向電場(chǎng))起作用。
TFT30設(shè)置于沿X軸方向延伸的數(shù)據(jù)線6a和沿Y軸方向延伸的掃描線3a的交叉部旁邊，具備半導(dǎo)體層35，由在掃描線3a的平面區(qū)域內(nèi)部分形成的島形非晶硅膜構(gòu)成；和源電極6b及漏電極32，與半導(dǎo)體層35一部分平面上重合來(lái)形成。掃描線3a在和半導(dǎo)體層35平面上重合的位置處，作為TFT30的柵電極發(fā)揮作用。
源電極6b是從數(shù)據(jù)線6a分支并沿半導(dǎo)體層35延伸的平面視大致反L形的布線。漏電極32在其-Y方的端部上和沿著子像素區(qū)域邊緣延伸的平面視大致反L形的連接布線31a進(jìn)行電連接，并通過(guò)該連接布線31a，和子像素區(qū)域相反方的邊緣部上所形成的電容電極31進(jìn)行電連接。
電容電極31是和電容線3b平面上重合所形成的平面視大致矩形狀的導(dǎo)電部件。在電容電極31之上，像素電極9的接觸部9b平面上重合進(jìn)行配置，并且通過(guò)設(shè)置于同一位置處的像素接觸孔45，使電容電極31和像素電極9進(jìn)行電連接。另外，在電容電極31和電容線3b平面上重合的區(qū)域中，形成以這些電容電極31及電容線3b為電極的存儲(chǔ)電容70。
接著，由圖3所示的剖面結(jié)構(gòu)得知，在相互對(duì)向所配置的TFT陣列基板10和對(duì)向基板20之間，夾持液晶層50。在TFT陣列基板10的外面方(和液晶層50相反的一側(cè))，依次層疊相位差板16和偏振板14，并且在對(duì)向基板20的外面?zhèn)扰渲闷癜?4。相位差板16是對(duì)透射光賦予大致1/2波長(zhǎng)的相位差的λ/2相位差板。由于通過(guò)設(shè)置相位差板16，可以使反射顯示及透射顯示的顯示特性例如一致為常時(shí)暗態(tài)，因而不用對(duì)器件結(jié)構(gòu)或信號(hào)處理結(jié)構(gòu)采用特別的結(jié)構(gòu)，就可以獲得寬視角的對(duì)比度特性。
TFT陣列基板10以玻璃或石英、塑料等透光性的基板主體10A為基體，并且在基板主體10A的內(nèi)面?zhèn)?液晶層50一側(cè))，由鋁或銀等金屬膜構(gòu)成的反射層29在子像素區(qū)域內(nèi)被部分地形成。覆蓋反射層29，形成由氧化硅等透明絕緣材料構(gòu)成的第1層間絕緣膜12。在第1層間絕緣膜12之上，形成掃描線3a及電容線3b，并且覆蓋掃描線3a及電容線3b，形成由氧化硅等透明絕緣材料構(gòu)成的柵絕緣膜11。
在柵絕緣膜11之上形成非晶硅的半導(dǎo)體層35，使之一部分搭到半導(dǎo)體層35上，來(lái)設(shè)置源電極6b和漏電極32，并且在和這些源電極6b及漏電極32同一層且和電容線3b對(duì)向的位置處，形成電容電極31。漏電極32如圖2所示，和連接布線31a及電容電極31整體形成。半導(dǎo)體層35通過(guò)柵絕緣膜11與掃描線3a對(duì)向，并且在該對(duì)向區(qū)域中掃描線3a構(gòu)成TFT30的柵電極。電容電極31和與其對(duì)向的電容線3b一起，形成以柵絕緣膜11為其電介質(zhì)膜的存儲(chǔ)電容70。
覆蓋半導(dǎo)體層35、源電極6b、漏電極32及電容電極31，形成由氧化硅等構(gòu)成的第2層間絕緣膜13。在第2層間絕緣膜13之上，由丙烯酸樹脂等透明絕緣材料構(gòu)成的液晶層厚調(diào)整層48在子像素區(qū)域內(nèi)被部分地形成，并且跨該液晶層厚調(diào)整層48的表面和第2層間絕緣膜13的表面，形成由ITO等透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的像素電極9及共用電極19。
液晶層厚調(diào)整層48用來(lái)產(chǎn)生下述功能，并且至少形成于包括反射層29的平面區(qū)域的區(qū)域中，上述功能為，使反射顯示區(qū)域R的液晶層厚和透射顯示區(qū)域T的液晶層厚不同，使對(duì)透射液晶層50的光所賦予的相位差在反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T的各自最佳化。本實(shí)施方式的情況下，以使反射顯示區(qū)域R的液晶層50的相位差為λ/4，使透射顯示區(qū)域T的液晶層50的相位差為λ/2地調(diào)整上述各區(qū)域的液晶層厚，并且使反射顯示區(qū)域R的液晶層厚是透射顯示區(qū)域T的液晶層厚的大致1/2。
構(gòu)成像素電極9的帶狀電極9c、9d之中，反射顯示區(qū)域R中所配置的帶狀電極9c配置到上述液晶層厚調(diào)整層48上，透射顯示區(qū)域T中所配置的帶狀電極9d配置到液晶層厚調(diào)整層48外側(cè)區(qū)域的第2層間絕緣膜13上。另外，共用電極19的帶狀電極19c配置到液晶層厚調(diào)整層48上，帶狀電極19d配置到第2層間絕緣膜13上。
因?yàn)樾纬捎胸炌ǖ?層間絕緣膜13并到達(dá)電容電極31的像素接觸孔45，在該像素接觸孔45內(nèi)埋設(shè)像素電極9的接觸部9b的一部分，所以像素電極9和電容電極31進(jìn)行電連接。在透射顯示區(qū)域T及反射顯示區(qū)域R中，交替配置帶狀電極9c、9d和帶狀電極19c、19d，共用電極19的主線部19a形成到通過(guò)第2層間絕緣膜13而與半導(dǎo)體層35、源電極6b及漏電極32對(duì)向的位置處。另外，雖然省略了圖示，但是覆蓋像素電極9及共用電極19形成有聚酰亞胺等的取向膜。
另一方面，在對(duì)向基板20的內(nèi)面?zhèn)?液晶層50一側(cè))，設(shè)置濾色器22，在濾色器22之上層疊未圖示的聚酰亞胺等取向膜。優(yōu)選的是，濾色器22的結(jié)構(gòu)為，在子像素區(qū)域內(nèi)被劃分成色度不同的2種區(qū)域。若舉出具體示例，就是可以采用下述結(jié)構(gòu)，即對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)域T的平面區(qū)域設(shè)置第1色材區(qū)域，對(duì)應(yīng)于反射顯示區(qū)域R的平面區(qū)域設(shè)置第2色材區(qū)域，并且第1色材區(qū)域的色度比第2色材區(qū)域的色度大。通過(guò)設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，就可以防止在顯示光只透射1次濾色器22的透射顯示區(qū)域T和2次透射的反射顯示區(qū)域R之間使顯示光的色度不同的情況，能夠使反射顯示和透射顯示的鮮艷度一致，使顯示品質(zhì)得到提高。
另外，優(yōu)選的是，在濾色器22之上還層疊由透明樹脂材料等構(gòu)成的平坦化膜。借此，可以使對(duì)向基板20表面平坦化，使液晶層50的厚度均勻化，能夠防止在子像素區(qū)域內(nèi)驅(qū)動(dòng)電壓不一致而使對(duì)比度下降的情況。
本實(shí)施方式的液晶裝置中的各光學(xué)軸的配置為圖2(b)所示的那種配置，TFT陣列基板10側(cè)的偏振板14的透射軸153與Y軸方向平行來(lái)配置，對(duì)向基板20側(cè)的偏振板24的透射軸155按和偏振板14的透射軸153正交的方向(X軸方向)進(jìn)行配置。另外，TFT陣列基板10及對(duì)向基板20的取向膜平面視按相同方向進(jìn)行過(guò)研磨處理，其方向是圖2(b)所示的研磨方向151。本實(shí)施方式的情況下，研磨方向151相對(duì)X軸方向約呈60°的角度。作為研磨方向151，雖然可以選擇任意的方向，但是要設(shè)為和形成于像素電極9及共用電極19之間的橫向電場(chǎng)的主方向交叉的方向(不一致的方向)。在本實(shí)施方式中，在電壓施加時(shí)形成于子像素區(qū)域內(nèi)的橫向電場(chǎng)方向EF與Y軸方向平行，并且相對(duì)研磨方向151呈30°的角度。
還有，上述研磨方向151和橫向電場(chǎng)方向EF之間的關(guān)系可以根據(jù)液晶層50的延遲值和偏振板14、24的光學(xué)軸配置，加以適當(dāng)變更，不限定為圖2(b)所示的關(guān)系。
具備上述結(jié)構(gòu)的液晶裝置100是IPS方式的液晶裝置，用來(lái)通過(guò)TFT30對(duì)像素電極9施加圖像信號(hào)(電壓)，以此使像素電極9和共用電極19之間產(chǎn)生基板面方向(平面視為圖2的Y軸方向)的電場(chǎng)，利用此電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶，使每個(gè)子像素的透射率/反射率產(chǎn)生變化，進(jìn)行圖像顯示。
在此，對(duì)于具備上述結(jié)構(gòu)的液晶裝置100的顯示工作，參照?qǐng)D4進(jìn)行具體說(shuō)明。圖4是液晶裝置100的工作說(shuō)明圖。在同圖中表示出，反射顯示時(shí)的工作說(shuō)明圖(圖示的左側(cè))和透射顯示時(shí)的工作說(shuō)明圖(圖示的右側(cè))。反射顯示時(shí)的工作說(shuō)明圖表示出，從圖示的上方所入射的外部光向圖示的下方行進(jìn)并到達(dá)反射層29，由反射層29進(jìn)行反射向圖示的上方折回而成為顯示光的狀況，透射顯示時(shí)的工作說(shuō)明圖表示出，從圖示的下方所入射的照明光向圖示的上方行進(jìn)而成為顯示光的狀況。
圖4的各框內(nèi)所示的箭頭用來(lái)在平面上表示出入射到液晶裝置100的光及在液晶裝置100中行進(jìn)的光的偏振狀態(tài)。還有，有關(guān)該箭頭的圖示，圖4的左右方向?qū)?yīng)于圖2的X軸方向，上下方向?qū)?yīng)于圖2的Y軸方向。
首先，對(duì)于圖4右側(cè)的透射顯示(透射模式)進(jìn)行說(shuō)明。
在液晶裝置100中，從背光源90所射出的光因透射偏振板14而變換成與偏振板14的透射軸153平行的直線偏振光，入射到相位差板16。因?yàn)橄辔徊畎?6是對(duì)透射自身的光賦予1/2波長(zhǎng)的相位差的λ/2相位差板，所以透射偏振板14后的上述直線偏振光變換成和其正交的直線偏振光，從相位差板16射出，入射到液晶層50。
然后，如果液晶層50是斷開狀態(tài)(非選擇狀態(tài))，則上述直線偏振光借助于液晶層50賦予預(yù)定的相位差(λ/2)，變換成和入射時(shí)旋轉(zhuǎn)了90°的偏振光方向的直線偏振光，從液晶層50射出。若該直線偏振光到達(dá)偏振板24，則由具有和其偏振方向正交的透射軸155之偏振板24進(jìn)行吸收，該子像素成為暗態(tài)顯示。
另一方面，如果液晶層50是導(dǎo)通狀態(tài)(選擇狀態(tài))，則入射光以和入射時(shí)相同的偏振狀態(tài)從液晶層50射出并到達(dá)偏振板24，透射具有和該直線偏振光平行的透射軸155之偏振板24，被視覺辨認(rèn)，該子像素成為亮態(tài)顯示。
接著，對(duì)于圖4左側(cè)的反射顯示進(jìn)行說(shuō)明。
在反射顯示中，從偏振板24的上方(外側(cè))所入射的光因透射偏振板24而變換成與偏振板24的透射軸155平行的直線偏振光，入射到液晶層50。此時(shí)，如果液晶層50是斷開狀態(tài)，則上述直線偏振光借助于液晶層50賦予預(yù)定的相位差(λ/4)，變換成右旋的圓偏振光。本實(shí)施方式的情況下，由于采用上述多間隙結(jié)構(gòu)，反射顯示區(qū)域R的液晶層50的相位差被設(shè)定為透射顯示區(qū)域T的相位差的一半，因而如上所述，因透射液晶層50而使直線偏振光變換成圓偏振光。
成為右旋的圓偏振光而從液晶層50所射出的光雖然通過(guò)反射層29進(jìn)行反射，但是此時(shí)從偏振板24側(cè)看到的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)，成為左旋的圓偏振光而再次入射到液晶層50。隨后，借助于液晶層50賦予預(yù)定的相位差(λ/4)，變換成直線偏振光，并折回到偏振板24。因?yàn)榈竭_(dá)了該偏振板24的直線偏振光是和偏振板24的透射軸155正交的朝向的直線偏振光，所以由偏振板24進(jìn)行吸收，該子像素成為暗態(tài)顯示。
另一方面，如果液晶層50是導(dǎo)通狀態(tài)，則入射到液晶層50的直線偏振光以和入射時(shí)相同的偏振狀態(tài)從液晶層50射出，并到達(dá)反射層29。然后，在由反射層29反射之后，透射液晶層50到達(dá)偏振板24，并透射具有和其偏振方向平行的透射軸155之偏振板24，被視覺辨認(rèn)，該子像素成為亮態(tài)顯示。
這樣，在本實(shí)施方式的液晶裝置100中，由于采用多間隙結(jié)構(gòu)，將反射顯示區(qū)域R的液晶層50的相位差設(shè)為透射顯示區(qū)域T的液晶層50的相位差的約1/2，因而在反射顯示和透射顯示中，在對(duì)顯示光賦予的實(shí)際相位差方面不產(chǎn)生差別，該反射顯示將2次透射液晶層50后的光作為顯示光，該透射顯示將只透射1次液晶層50后的光作為顯示光。
但是，如上所述，對(duì)于橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置來(lái)說(shuō)，因?yàn)楦鶕?jù)液晶層厚的不同，驅(qū)動(dòng)電壓(閾值電壓)產(chǎn)生較大變化，所以若采用多間隙結(jié)構(gòu)使液晶層厚在子像素區(qū)域內(nèi)有所不同，則產(chǎn)生因反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域之間的閾值電壓差異引起的顯示品質(zhì)下降。因此，在本實(shí)施方式中，要采用圖2及圖3所示結(jié)構(gòu)的像素電極9及共用電極19，有效防止因上述閾值電壓變化而引起的顯示品質(zhì)下降。下面，參照?qǐng)D5，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖5是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的液晶裝置100的作用的子像素區(qū)域的部分剖面結(jié)構(gòu)圖，并且是將圖3簡(jiǎn)化所示的附圖。如圖5所示，由于子像素區(qū)域內(nèi)部分地設(shè)置的液晶層厚調(diào)整層48，因而反射顯示區(qū)域R的液晶層50的層厚Gr和透射顯示區(qū)域T的液晶層50的層厚Gt相互不同，并且本實(shí)施方式的情況下，液晶層厚Gr是液晶層厚Gt的約1/2。另外，反射顯示區(qū)域R的帶狀電極9c(像素電極)和帶狀電極19c(共用電極)之間的電極間隔dr比透射顯示區(qū)域T的帶狀電極9d(像素電極)和帶狀電極19d(共用電極)之間的電極間隔dt寬，并且本實(shí)施方式的情況下，電極間隔dr是電極間隔dt的約2倍。
上述電極間隔dr、dt根據(jù)因液晶層厚調(diào)整層48而有所不同的液晶層厚Gr、Gt的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，具體而言，優(yōu)選的是，以使電極間隔dr、dt和液晶層厚Gr、Gt滿足dr×Grdt×Gt的關(guān)系地，調(diào)整上述電極間隔及液晶層厚。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)榻柚谝壕雍裾{(diào)整層48，反射顯示區(qū)域R的液晶層厚Gr是透射顯示區(qū)域T的液晶層厚Gt的約1/2，所以根據(jù)上述關(guān)系式，反射顯示區(qū)域R的電極間隔dr成為透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt的約2倍。這樣一來(lái)，就可以利用隨著電極間隔dr的擴(kuò)大的閾值電壓上升，良好補(bǔ)償因減小液晶層厚Gr引起的閾值電壓下降，能夠防止反射顯示區(qū)域R的閾值電壓和透射顯示區(qū)域T的閾值電壓不同，并且能夠在反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T中使電壓施加時(shí)的液晶分子動(dòng)向一致。
這樣，在本實(shí)施方式的液晶裝置100中，如圖4所示，通過(guò)使反射顯示區(qū)域R的電極間隔dr和透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt不同，就可以消除因采用多間隙結(jié)構(gòu)引起的閾值電壓差異。因而，本實(shí)施方式的液晶裝置借助于因采用多間隙結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的液晶層50的相位差調(diào)整和因調(diào)整電極間隔而進(jìn)行的閾值電壓調(diào)整，就能使反射顯示區(qū)域R的電光特性和透射顯示區(qū)域T的電光特性一致，因此該液晶裝置可以在反射顯示和透射顯示的雙方中獲得良好的顯示。
(第2實(shí)施方式)下面，參照?qǐng)D6到圖8，對(duì)于本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示本實(shí)施方式的液晶裝置200的任意1個(gè)子像素區(qū)域的平面結(jié)構(gòu)圖。圖7是沿著圖6B-B′線的部分剖面結(jié)構(gòu)圖。圖8是為了說(shuō)明液晶裝置200的作用將圖7的一部分去除所示的概略圖。
還有，本實(shí)施方式的液晶裝置200的基本結(jié)構(gòu)和上面的第1實(shí)施方式相同，圖6相當(dāng)于第1實(shí)施方式中的圖2(a)，圖7、圖8分別相當(dāng)于第1實(shí)施方式中的圖3、圖5。因而，在本實(shí)施方式中參照的各附圖上，對(duì)和圖1到圖5所示的第1實(shí)施方式的液晶裝置100通用的結(jié)構(gòu)要件，附上相同的符號(hào)，并且在下面省略那些通用結(jié)構(gòu)要件的說(shuō)明。
如圖6所示，本實(shí)施方式的液晶裝置200的子像素區(qū)域被劃分為反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T，在反射顯示區(qū)域R中，設(shè)置在子像素區(qū)域內(nèi)部分形成的反射層29?？绶瓷滹@示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T，設(shè)置像素電極(第1電極)9和共用電極19(第2電極)。
像素電極9是呈平面視大致梳齒狀并且設(shè)置于子像素區(qū)域內(nèi)的電極部件，具有平面視大致L形的基端部9a；3條帶狀電極9e及2條帶狀電極9f，從基端部9a的沿Y軸方向延伸的部分向-X側(cè)伸出；以及接觸部9b，從基端部9a的沿X軸方向延伸的部分向-Y側(cè)延伸出來(lái)。
共用電極19是在子像素區(qū)域內(nèi)呈平面視大致梳齒狀并且跨多個(gè)子像素區(qū)域所設(shè)置的電極部件，具有主線部19a，和掃描線3a平面上重合并且和該掃描線3a平行地延伸；基端部19b，從主線部19a延伸出來(lái)并向-Y方伸出；2條帶狀電極19e及2條帶狀電極19f，從基端部19b向+X方延伸出來(lái)。
上述多條帶狀電極9e、9f、19e、19f之中，帶狀電極9e和帶狀電極9f在反射層29的平面區(qū)域內(nèi)(反射顯示區(qū)域R內(nèi))相互平行地延伸，并且對(duì)于Y軸方向交替配置。剩下的帶狀電極9f、19f在透射顯示區(qū)域T內(nèi)相互平行地延伸，并且對(duì)于Y軸方向交替配置。因而，在對(duì)像素電極9施加電壓時(shí)，在反射顯示區(qū)域R中在帶狀電極9e、9f間形成Y軸方向的電場(chǎng)(橫向電場(chǎng))，在透射顯示區(qū)域T中在帶狀電極9f、19f間形成Y軸方向的電場(chǎng)。
在本實(shí)施方式的液晶裝置200中，反射顯示區(qū)域R中所配置的帶狀電極9e、19e的Y軸方向線寬度形成得比透射顯示區(qū)域T中所配置的帶狀電極9f、19f的Y軸方向線寬度窄。因而，在液晶裝置200中，也和上面的液晶裝置100相同，在反射顯示區(qū)域R中鄰近的帶狀電極9e(像素電極)和帶狀電極19e(共用電極)之間的Y軸方向電極間隔dr(參見圖8)比透射顯示區(qū)域T中帶狀電極9f(像素電極)和帶狀電極19f(共用電極)之間的電極間隔dt(參見圖8)寬，并且本實(shí)施方式的情況下，電極間隔dr是電極間隔dt的約2倍。
由圖7所示的剖面結(jié)構(gòu)得知，TFT陣列基板10和對(duì)向基板20夾持液晶層50對(duì)向配置，在作為TFT陣列基板10的基體的基板主體10A外面?zhèn)扰湓O(shè)相位差板16和偏振板14，在作為對(duì)向基板20的基體的基板主體20A外面?zhèn)扰湓O(shè)偏振板24。在TFT陣列基板10的外面?zhèn)扰湓O(shè)背光源90。
在基板主體10A的內(nèi)面?zhèn)?，形成反射?9、TFT30及存儲(chǔ)電容70等，并且在覆蓋它們的第2層間絕緣膜13上部分地形成液晶層厚調(diào)整層48?？缫壕雍裾{(diào)整層48的表面和第2層間絕緣膜13的表面，將像素電極9及共用電極19圖形形成。像素電極9和電容電極31通過(guò)貫通第2層間絕緣膜13所設(shè)置的接觸孔45進(jìn)行電連接。
如圖8所示，在液晶裝置200中，因?yàn)樵O(shè)置上述液晶層厚調(diào)整層48，所以反射顯示區(qū)域R的液晶層厚和透射顯示區(qū)域T的液晶層厚成為相互不同的厚度，并且本實(shí)施方式的情況下，反射顯示區(qū)域R的液晶層厚Gr(參見圖8)成為透射顯示區(qū)域T的液晶層厚Gt(參見圖8)的約1/2的厚度。另一方面，液晶層厚Gr較小的反射顯示區(qū)域R的電極間隔dr成為液晶層厚Gt較大的透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt的約2倍。優(yōu)選的是，在本實(shí)施方式中，也以使上述液晶層厚Gr、Gt和電極間隔dr、dt滿足Gr×drGt×dt的關(guān)系地，設(shè)定液晶層厚及電極間隔。
本實(shí)施方式的液晶裝置200的光學(xué)軸配置和圖2(b)所示的第1實(shí)施方式所涉及的光學(xué)軸配置相同，偏振板14、24的透射軸153、155分別與X軸方向、Y軸方向平行配置，并且TFT陣列基板10及對(duì)向基板20的取向膜研磨方向?qū)τ赬軸方向約呈60°的角度。因而，液晶層50的初始取向方向和對(duì)像素電極9施加電壓時(shí)所形成的橫向電場(chǎng)方向(Y軸方向)，約呈30°的角度進(jìn)行交叉。
具備上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的液晶裝置200的工作因?yàn)楹蜕厦鎸?shí)施方式的液晶裝置100相同，所以在本實(shí)施方式中予以省略，但是因?yàn)閷?duì)于液晶裝置200來(lái)說(shuō)，也采用多間隙結(jié)構(gòu)，將反射顯示區(qū)域R的液晶層50的相位差設(shè)為透射顯示區(qū)域T的液晶層50的相位差的約1/2，所以在反射顯示和透射顯示中，在對(duì)顯示光賦予的實(shí)際相位差方面不產(chǎn)生差異，該反射顯示將2次透射液晶層50后的光用作顯示光，該透射顯示將只透射1次液晶層50后的光用作顯示光。而且，要通過(guò)使反射顯示區(qū)域R的電極間隔dr成為透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt的約2倍，抑制因使用多間隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的閾值電壓變動(dòng)，獲得電光特性一致了的反射顯示和透射顯示。
因而，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶裝置200，可以在反射顯示和透射顯示的雙方中獲得良好的顯示。另外，這種效果只是通過(guò)像素電極9及共用電極19的平面形狀變更，就可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。特別是，由于可以利用帶狀電極的線寬度調(diào)整因液晶層厚的不同引起的閾值電壓變動(dòng)，因而能獲得下述優(yōu)點(diǎn)，即可以通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝進(jìn)行顯示的最佳化，使設(shè)計(jì)條件的設(shè)定變得容易。
還有，在本實(shí)施方式的液晶裝置200中，因相對(duì)增大配置于透射顯示區(qū)域T的帶狀電極9f、19f的線寬度，相應(yīng)地導(dǎo)致子像素的開口率下降，但是通過(guò)使用ITO等透明導(dǎo)電材料來(lái)形成像素電極9及共用電極19，就可以抑制開口率的下降，與以往橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置相比，明亮度沒有大幅下降。
另外，在橫向電場(chǎng)方式的液晶裝置中，由于在形成用來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶的電場(chǎng)之帶狀電極正上方，液晶分子的響應(yīng)性下降，因而透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt并不優(yōu)選為，過(guò)于增大帶狀電極9f、19f的線寬度。因而，在即便按某種程度增大帶狀電極9f、19f的線寬度還需要減小電極間隔dt時(shí)，可以通過(guò)增加帶狀電極9f、19f的條數(shù)，來(lái)減小電極間隔dt。
(第3實(shí)施方式)下面，參照?qǐng)D9及圖10，對(duì)于本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖9是表示本實(shí)施方式的液晶裝置300的任意1個(gè)子像素區(qū)域的平面結(jié)構(gòu)圖，圖10是沿著圖9D-D′線的剖面結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施方式的液晶裝置300采用橫向電場(chǎng)方式之中被稱為FFS(FringeField Switching)方式之方式，該橫向電場(chǎng)方式通過(guò)對(duì)液晶使基板平面方向的電場(chǎng)(橫向電場(chǎng))起作用而控制取向，來(lái)進(jìn)行圖像顯示。還有，本實(shí)施方式的液晶裝置300的電路結(jié)構(gòu)及整體結(jié)構(gòu)和上面第1實(shí)施方式的液晶裝置100相同，并且在本實(shí)施方式中參照的各附圖上，對(duì)和圖1到圖5所示的第1實(shí)施方式的液晶裝置100通用的結(jié)構(gòu)要件，附上相同的符號(hào)，在下面省略對(duì)那些通用結(jié)構(gòu)要件的說(shuō)明。
如圖9所示，在液晶裝置300的子像素區(qū)域中，設(shè)置像素電極(第1電極)39，呈平面視大致梳齒狀，并且Y軸方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向；和平面大致整面狀的共用電極(第2電極)49，和像素電極39平面上重合，并且配置于包括像素電極39的區(qū)域中。因而，共用電極(第2電極)49形成于包括像素電極(第1電極)39的各帶狀電極(39c、39d)的區(qū)域中。另外，圖示的子像素區(qū)域被劃分為反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T，在反射顯示區(qū)域R中，配置在子像素區(qū)域內(nèi)部分形成的反射層29。像素電極39跨透射顯示區(qū)域T和反射顯示區(qū)域R來(lái)形成。
另外，還形成沿X軸方向延伸的數(shù)據(jù)線6a、沿Y軸方向延伸的掃描線3a以及與掃描線3a相鄰且平行于掃描線3a延伸的電容線3b。在子像素區(qū)域的圖示左上邊角部上，豎立設(shè)置柱狀襯墊40，用來(lái)將TFT陣列基板10和對(duì)向基板20保持為按預(yù)定間隔分離的狀態(tài)。
像素電極39具有平面視大致反L形的基端部39a；3條帶狀電極39c及3條帶狀電極39d，從基端部39a延伸出來(lái)；以及接觸部39b。上述帶狀電極全都呈大致直線狀且相互平行按X軸方向延伸，多條帶狀電極之中的3條帶狀電極39c配置到透射顯示區(qū)域T，2條帶狀電極39d配置到反射顯示區(qū)域R。圖示的子像素區(qū)域的大致中央部處所設(shè)置的帶狀電極39d，其配置為，與反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T之間的邊界(反射層29的透射顯示區(qū)域T方邊緣部)平面上重合。
共用電極49是由ITO等透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的平面整面狀的導(dǎo)電膜，在該液晶裝置200的圖像顯示區(qū)域整個(gè)面的范圍內(nèi)來(lái)形成。而且，若給上述結(jié)構(gòu)的像素電極39和共用電極49之間施加電壓，則主要在像素電極39的帶狀電極39c、39d和共用電極49之間，形成與Y軸方向平行的大致基板平面方向的電場(chǎng)。
在數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a的交叉部附近，設(shè)置TFT30。TFT30具備半導(dǎo)體層35，部分地形成于掃描線3a的平面區(qū)域內(nèi)，并且由非晶硅構(gòu)成；和源電極6b及漏電極132，與半導(dǎo)體層35一部分平面上重合來(lái)形成。掃描線3a在和半導(dǎo)體層35平面上重合的位置處作為TFT30的柵電極發(fā)揮作用。
TFT30的源電極6b形成為從數(shù)據(jù)線6a分支并向半導(dǎo)體層35延伸的平面視大致L形，漏電極132向-Y側(cè)伸出并且和平面視大致矩形狀的電容電極131進(jìn)行電連接。在電容電極131之上，像素電極39的接觸部39b從子像素區(qū)域中央一側(cè)進(jìn)出地來(lái)配置，并且通過(guò)雙方平面上重合的位置處所設(shè)置的像素接觸孔45，使電容電極131和像素電極39進(jìn)行電連接。另外，電容電極131配置到電容線3b的平面區(qū)域內(nèi)，并且在該位置形成以按厚度方向?qū)ο虻碾娙蓦姌O131和電容線3b作為電極的存儲(chǔ)電容70。
由圖10所示的剖面結(jié)構(gòu)得知，在相互對(duì)向所配置的TFT陣列基板10和對(duì)向基板20之間，夾持液晶層50。TFT陣列基板10以基板主體10A為基體，在基板主體10A的內(nèi)面?zhèn)?液晶層50一側(cè))形成掃描線3a及電容線3b，覆蓋掃描線3a及電容線3b，形成柵絕緣膜11。在柵絕緣膜11上形成非晶硅的半導(dǎo)體層35，并且使之一部分搭到半導(dǎo)體層35上，來(lái)設(shè)置源電極6b和漏電極132。在漏電極132的圖示右側(cè)，一體形成電容電極131。
半導(dǎo)體層35通過(guò)柵絕緣膜11，和掃描線3a對(duì)向配置，并且在該對(duì)向區(qū)域中將掃描線3a構(gòu)成TFT30的柵電極。電容電極131通過(guò)柵絕緣膜11，與電容線3b對(duì)向配置，并且在電容電極131和電容線3b對(duì)向的區(qū)域中，形成以柵絕緣膜11作為電介質(zhì)膜的存儲(chǔ)電容70。
覆蓋半導(dǎo)體層35、源電極6b、漏電極132及電容電極131，形成第1層間絕緣膜12，并且在第1層間絕緣膜12上，由鋁或銀等光反射性金屬膜構(gòu)成的反射層29在子像素區(qū)域內(nèi)部分地形成。覆蓋反射層29和第1層間絕緣膜12，形成液晶層厚調(diào)整層148，液晶層厚調(diào)整層148具有臺(tái)階形狀，在該子像素區(qū)域內(nèi)按部分不同的膜厚來(lái)形成。也就是說(shuō)，液晶層厚調(diào)整層148在反射層29的形成區(qū)域其膜厚形成得較大，在反射層29外側(cè)的區(qū)域按相對(duì)較小的膜厚來(lái)形成。
覆蓋液晶層厚調(diào)整層148，形成由ITO等透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的共用電極49，并覆蓋共用電極49，形成由氧化硅等構(gòu)成的第2層間絕緣膜13。在第2層間絕緣膜13上，由ITO等透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的像素電極39得以圖形形成。形成貫通第1層間絕緣膜12、液晶層厚調(diào)整層48及第2層間絕緣膜13而到達(dá)電容電極131的像素接觸孔45，并且通過(guò)在該像素接觸孔45內(nèi)埋設(shè)像素電極39的接觸部39b的一部分，使像素電極39和電容電極131進(jìn)行電連接。對(duì)應(yīng)于上述像素接觸孔45的形成區(qū)域，還在共用電極49中設(shè)置開口部，使共用電極49和像素電極39不進(jìn)行接觸。另外，雖然省略了圖示，但是覆蓋像素電極39及第2層間絕緣膜13，形成聚酰亞胺等的取向膜。
在上述液晶層厚調(diào)整層148上，雖然共用電極49、第2層間絕緣膜13及像素電極39等被層疊，但是由于這些層以仿照液晶層厚調(diào)整層148表面形狀的形狀在基板主體10A上成膜，因而在TFT陣列基板10的表面上，形成與液晶層厚調(diào)整層148的表面形狀相仿的臺(tái)階形狀。借此，在本實(shí)施方式的液晶裝置300中，也是反射顯示區(qū)域R的液晶層厚Gr和透射顯示區(qū)域T的液晶層厚Gt相互不同的多間隙結(jié)構(gòu)形成于子像素區(qū)域內(nèi)的構(gòu)成。還有，在本實(shí)施方式中，液晶層厚Gr也是液晶層厚Gt的約1/2，并且調(diào)整為，反射顯示區(qū)域R的液晶層50的相位差成為透射顯示區(qū)域的液晶層50的相位差的1/2。
另外，如圖9所示，在本實(shí)施方式的液晶裝置300中，也通過(guò)在透射顯示區(qū)域T中緊密配置帶狀電極39c，在反射顯示區(qū)域R中稀疏配置帶狀電極39d，使反射顯示區(qū)域R的電極間隔dr比透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt寬，并且相應(yīng)于上述液晶層厚Gr、Gt的關(guān)系，使電極間隔dr成為電極間隔dt的約2倍。
本實(shí)施方式的液晶裝置300的光學(xué)軸配置也和圖2(b)所示的第1實(shí)施方式相同，偏振板14、24的透射軸分別與X軸方向、Y軸方向平行配置。另外，和圖2(b)所示的第1實(shí)施方式的相同之處還有，取向膜的研磨方向和形成于帶狀電極39c、39b與共用電極49之間的橫向電場(chǎng)方向約成30°的角度。
具備上述結(jié)構(gòu)的液晶裝置300的工作和上面所說(shuō)明的第1實(shí)施方式相同，因而能獲得同等的作用效果。也就是說(shuō)，因?yàn)樾纬梢壕雍裾{(diào)整層148而設(shè)為多間隙結(jié)構(gòu)，所以將透射顯示和反射顯示之間顯示光的光路差消除，在對(duì)顯示光賦予的實(shí)際相位差方面不產(chǎn)生差異。而且，通過(guò)使反射顯示區(qū)域R的電極間隔dr成為透射顯示區(qū)域T的電極間隔dt的約2倍，來(lái)抑制因使用多間隙結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的閾值電壓變動(dòng)，能獲得電光特性一致了的反射顯示和透射顯示。
因而，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶裝置200，可以在反射顯示和透射顯示的雙方中獲得良好的顯示。另外，這種效果只是通過(guò)像素電極39及共用電極49的平面形狀變更，就可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。
還有，在本實(shí)施方式中，雖然其結(jié)構(gòu)為，通過(guò)使反射顯示區(qū)域R中所形成的帶狀電極39c的條數(shù)和透射顯示區(qū)域T中所形成的帶狀電極39d的條數(shù)不同，使上述電極間隔dr、dt相互不同，但是不言而喻，和上面的第2實(shí)施方式相同，也可以利用帶狀電極的線寬度來(lái)調(diào)整電極間隔dr、dt，這樣一來(lái)也可以獲得和上面相同的作用效果。另外，在本實(shí)施方式中，雖然表示出，將反射層29設(shè)置于液晶層厚調(diào)整層148和基板主體10A之間的結(jié)構(gòu)，但是反射層29也可以形成于液晶層厚調(diào)整層148和共用電極49之間。
另外，因?yàn)楸緦?shí)施方式的液晶裝置300是FFS方式的液晶裝置，利用形成于像素電極39的邊緣和共用電極49之間的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶，所以即使將反射層29設(shè)置于TFT陣列基板10方，也沒有給對(duì)液晶層50起作用的橫向電場(chǎng)帶來(lái)影響。因而，可以將TFT陣列基板10配置于背光源90側(cè)(從觀看者看上去的背面?zhèn)?，因此可以防止對(duì)形成于TFT陣列基板10上的掃描線3a或數(shù)據(jù)線6a、電容線3b等金屬布線入射外部光，能夠防止由這些金屬布線使外部光進(jìn)行漫反射而降低顯示的視覺辨認(rèn)性。
還有，在本實(shí)施方式中，雖然其構(gòu)成為，將共用電極在每一個(gè)子像素區(qū)域都進(jìn)行圖形形成，但是即便是在多個(gè)子像素區(qū)域或者(由全部子像素區(qū)域構(gòu)成的)顯示區(qū)域的范圍內(nèi)較寬形成的結(jié)構(gòu)，也可以進(jìn)行顯示。
(電子設(shè)備)圖11是作為將本發(fā)明所涉及的液晶裝置具備于顯示部中的電子設(shè)備一個(gè)示例的便攜式電話機(jī)立體結(jié)構(gòu)圖，該便攜式電話機(jī)1300具備本發(fā)明的液晶裝置來(lái)作為小尺寸的顯示部1301，并且其結(jié)構(gòu)具備多個(gè)操作按鍵1302、受話口1303及送話口1304。
上述實(shí)施方式的液晶裝置不限于上述便攜式電話機(jī)，還可以作為電子圖書、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字靜止相機(jī)、液晶電視、取景式或監(jiān)視直觀式的磁帶錄像機(jī)、汽車導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本、臺(tái)式電子計(jì)算器、文字處理機(jī)、工作站、電視電話、POS終端及具備接觸式面板的設(shè)備等等的圖像顯示單元，來(lái)適當(dāng)使用，并且在任一種電子設(shè)備中，都可以實(shí)現(xiàn)高亮度、高對(duì)比度、寬視角的透射顯示及反射顯示。
權(quán)利要求
1.一種半透射反射型的液晶裝置，其中，具備夾持液晶層而對(duì)向配置的第1基板和第2基板，在上述第1基板的上述液晶層側(cè)具備第1電極和第2電極，利用上述第1電極和上述第2電極間所產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述液晶層，并且在1個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置有進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域和進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域，至少在上述反射顯示區(qū)域中設(shè)置有在上述子像素區(qū)域內(nèi)使上述液晶層的厚度不同的液晶層厚調(diào)整層；其特征為上述透射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的第1電極和第2電極之間的電極間隔形成得比上述反射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的第1電極和第2電極之間的電極間隔窄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征為上述第1電極及第2電極分別具有1條或多條帶狀電極，在上述透射顯示區(qū)域及上述反射顯示區(qū)域的各區(qū)域內(nèi)，上述第1電極的帶狀電極和上述第2電極的帶狀電極大致平行地交替配置。
3.一種半透射反射型的液晶裝置，其中，具備夾持液晶層而對(duì)向配置的第1基板和第2基板，在上述第1基板的上述液晶層側(cè)具備第1電極和第2電極，利用上述第1電極和上述第2電極間所產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述液晶層，并且在1個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置有進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域和進(jìn)行透射顯示的透射顯示區(qū)域，至少在上述反射顯示區(qū)域中設(shè)置有在上述子像素區(qū)域內(nèi)使上述液晶層的厚度不同的液晶層厚調(diào)整層；其特征為上述第1電極和上述第2電極通過(guò)絕緣膜而疊層形成，上述第1電極形成為具有多條帶狀電極，并且上述第2電極在上述子像素區(qū)域內(nèi)形成于包括上述第1電極的多條帶狀電極的區(qū)域中，上述透射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的上述帶狀電極之間的間隔形成得比上述反射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)主方向的上述帶狀電極之間的間隔窄。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶裝置，其特征為上述帶狀電極之中的配置于上述透射顯示區(qū)域的帶狀電極，具有比配置于上述反射顯示區(qū)域的帶狀電極大的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征為上述透射顯示區(qū)域的上述電場(chǎng)方向的上述電極間隔dt和上述透射顯示區(qū)域的液晶層厚Gt之積dt×Gt，與上述反射顯示區(qū)域的上述電極間隔dr和上述反射顯示區(qū)域的液晶層厚Gr之積dr×Gr大致一致。
6.一種電子設(shè)備，其特征為具備權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的液晶裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半透射反射型液晶裝置，可在反射顯示和透射顯示的雙方獲得高畫質(zhì)且寬視角的顯示，且能夠以簡(jiǎn)單的工藝且較低成本來(lái)制造。其在1個(gè)子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置反射顯示區(qū)域(R)和透射顯示區(qū)域(T)，至少在上述反射顯示區(qū)域(R)中于上述子像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置液晶層厚調(diào)整層(48)；在TFT陣列基板(10)的液晶層(50)側(cè)，設(shè)置使大致基板平面方向的電場(chǎng)對(duì)液晶層(50)起作用的像素電極(9)和共用電極(19)；反射顯示區(qū)域(R)的帶狀電極(9c)(像素電極9)和帶狀電極(19c)(共用電極19)的電極間隔形成得比透射顯示區(qū)域(T)的帶狀電極(9d)(像素電極9)和帶狀電極(19d)(共用電極19)的電極間隔寬。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1869773SQ200610082748
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
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